OFDM系统中前向纠错模块的设计

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正交频分复用(OFDM)技术是一种频谱利用率高、抗多径衰落能力强的多载波传输技术,被认为是最适用于无线通信的传输技术之一,随着OFDM技术应用于越来越多的通信系统中,提高OFDM系统的传输可靠性具有重大的现实意义。  本文从实现复杂度和译码性能的角度考虑,采用里德所罗门(RS)码和卷积码所组成的级联码构成OFDM系统中的前向纠错模块。论文介绍了伽罗华域的构造和算术运算方法以及RS码和卷积码的编译码算法,并分析了iBM算法和维特比译码算法的复杂度。然后根据OFDM系统的架构和性能指标,给出前向纠错模块的系统级设计并完成RS码和卷积码编译码器的逻辑设计。在设计中,对RS码编码器和求逆单元进行全局复用,使其中的异或门数量分别减少了60.8%和69.7%;合并关键方程求解单无中的部分电路,使其中的乘法器数量减少了23.5%;通过增加分时复用和数据转移控制电路,使得卷积码译码器中的加比选单元和路径度量存储单元的数量减少一半。  在完成RTL级设计后,对前向纠错模块进行了功能仿真和FPGA验证,验证结果表明,在系统要求的32MHz时钟的处理速度下,前向纠错模块能够正确完成编译码工作。最后,将本文设计的前向纠错模块应用于OFDM系统中并进行联合仿真,结果表明系统的误比特率达到了预期设计目标。
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